專利名稱：打印機(jī)打印頭的清理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清理打印機(jī)尤其是但不限于熱熔打印機(jī)打印頭的裝置。 本發(fā)明還涉及一種使上述清理裝置的刮削器與打印機(jī)之打印頭相接觸和相分離
以便清理打印頭的裝置。
背景技術(shù)：
已知有各種清理打印機(jī)打印頭的裝置。如果，例如，打印頭被干的熱熔墨汁或污物 阻塞，或打印頭之表面上噴頭周圍積集了墨汁或灰塵，或在噴頭內(nèi)形成了氣泡，那么，打印 頭就必需進(jìn)行清理。要清理打印頭時(shí)，可采用例如固定在位于打印紙通道附近的清理裝置 內(nèi)的刷子，通過上述清理裝置可移動(dòng)一種帶有打印頭的滑架。上述的刷子安裝在打印頭移 動(dòng)路徑的下方，打印頭則移過刷子。 還有另一種用于熱熔打印機(jī)的具有一長排噴頭的打字頭的清理裝置，上述的一排 噴頭設(shè)置成垂直于打印頭的移動(dòng)方向。要刷洗打印頭時(shí)，使用加熱過的刷子，以便在刷子與 打印頭相接觸時(shí)使打印頭上的墨汁保持液態(tài)從而可將墨汁刷去。刷子沿上述噴頭排列的縱 向也就是平行于打印頭移動(dòng)的方向沿著并移過打印頭。上述的刷子安置在加熱的鋁容器內(nèi) 而進(jìn)行加熱。 已知的清理裝置的缺點(diǎn)是打印頭要較頻繁地清理，而使打印頭磨損較大，由于打 印頭價(jià)格昂貴，故視為缺點(diǎn)。另一個(gè)缺點(diǎn)是清理裝置的刷子也磨損較大。由于打印頭和/ 或刷子磨損快，打印機(jī)的維修工作量也增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出在這方面的改進(jìn)。 本發(fā)明還涉及一種用于清理打印機(jī)之打印頭的噴頭的清理裝置，它具有一個(gè)用于 打印頭的刮削裝置和一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器，上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使上述刮削裝置在打 印頭的清理它的路徑內(nèi)的工作位置與打印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動(dòng)，其 中，上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一個(gè)與刮削裝置相接的雙金屬盤和一個(gè)加熱雙金屬盤的加熱器，通 過加熱雙金屬盤使其發(fā)生變形而使刮削裝置從非工作位置轉(zhuǎn)變到工作位置。若與具有例如 馬達(dá)或凸輪機(jī)構(gòu)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相比較，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，所需的維修工作量小，且安全可罪。 為此，本發(fā)明提供一種用于清理打印機(jī)打印頭的噴頭的裝置，它具有刮削裝置； 一個(gè)用于顯示哪些噴頭需要清理的顯示器；和一個(gè)與上述顯示器相連接用于驅(qū)動(dòng)打印頭和 /或刮削裝置以便清理打印頭的噴頭需要清理的區(qū)段的控制器。在清理工作中，實(shí)際上僅僅 清理打印頭的噴頭需要清理的那些區(qū)段或那一個(gè)區(qū)段，而其他的區(qū)段則不與刮削裝置相接觸，故無論打印頭還是刮削器的磨損都可減小。上述顯示器可以例如包括可記錄噴頭管道
內(nèi)壓力波的壓電元件，另外，上述顯示器也可包括光學(xué)傳感器例如有線傳感器。 在一個(gè)實(shí)施例中，上述的刮削裝置細(xì)分成數(shù)個(gè)相鄰的獨(dú)立的刮削組，每個(gè)獨(dú)立的
刮削組包括獨(dú)立的移動(dòng)機(jī)構(gòu)以便清理打印頭的噴頭需要清理的相應(yīng)區(qū)段，其中，獨(dú)立的移 動(dòng)機(jī)構(gòu)可由控制器單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。如果在清理作業(yè)過程中打印頭有一個(gè)已知的固定位置，那就 可方便地控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)，這就較為簡便了。按照本發(fā)明，僅僅需要驅(qū)動(dòng)那些要求對(duì)打印頭的 相應(yīng)區(qū)段進(jìn)行清理的(獨(dú)立的)移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及僅僅那些也需要清理的打印頭。最后，上述 措施的作用是在墨汁溢流時(shí)只消耗最少量的墨汁。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，上述獨(dú)立的移動(dòng)機(jī)構(gòu)安置成可在打印頭的清理其相應(yīng)區(qū)段
的移動(dòng)路徑內(nèi)的工作位置與打印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動(dòng)。借助于相關(guān)的 移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的刮削器使之移動(dòng)至工作位置便可方便地清理打印頭的上 述的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段。然后，沿一條已知的軌道并沿工作位置上的刮削器移動(dòng)打印頭，便使 相應(yīng)的區(qū)段刮削干凈。而此時(shí)處于非工作位置上的刮削器則不與上述打印頭相接觸。 上述的非工作位置最好是位于打印頭的移動(dòng)平面之外的位置。 最好，刮削器的垂直于噴口所處平面的移動(dòng)方向尤其是大致垂直的，刮削器也可 沿一個(gè)固定的打印頭移動(dòng)。 獨(dú)立的刮削器最好由裝有刷子的獨(dú)立的夾持器構(gòu)成。上述刷子由一個(gè)或多個(gè)彈性 材料片制成。 在一個(gè)實(shí)施例中，打印機(jī)是熱熔打印機(jī)，獨(dú)立的夾持器可由控制器驅(qū)動(dòng)加熱器而 單獨(dú)地加熱。然后只加熱其刷子必須進(jìn)行清理作業(yè)的那一個(gè)或那一些夾持器，從而使夾持 器所夾持的刷子也通過與上述夾持器之間的熱傳導(dǎo)而被加熱，以便使熱熔打印機(jī)墨汁在刮 削器沿打印頭刮削時(shí)保持其液態(tài)，這就可將墨汁除去。上述這種選擇加熱一個(gè)或幾個(gè)夾持 器的措施可節(jié)約能源。 上述加熱器最好可將夾持器加熱到墨汁熔化的溫度，最好為125t:左右。
上述的夾持器最好用金屬制成，最好用鋁制成。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，與獨(dú)立的刮削器相連接的獨(dú)立的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括獨(dú)立的雙金
屬片，這種獨(dú)立的雙金屬片受到加熱后會(huì)發(fā)生變形，因此，通過正確設(shè)計(jì)其尺寸和選擇其材
料并將其加熱到規(guī)定的溫度，雙金屬片便發(fā)生所需要的變形，從而使與它相連接的刮削器
發(fā)生移動(dòng)。所以，本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單、所需的維修工作量很小，并且安全可靠。 上述加熱器最好成為移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分，這樣，通過加熱獨(dú)立的夾持器并通過各
夾持器與相應(yīng)的雙金屬件之間的熱傳導(dǎo)，使雙金屬片發(fā)生變形。這樣，上述加熱器具有兩個(gè)
作用除了通過加熱相應(yīng)夾持器而獨(dú)立加熱刷子外，還加熱相應(yīng)的雙金屬片，以便使與之相
連接的夾持器發(fā)生所要求的移動(dòng)。這就進(jìn)一步簡化了本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)。 上述的獨(dú)立的雙金屬片最好是一種中空的盤狀層壓件。該雙金屬盤加熱到規(guī)定溫
度時(shí)，將發(fā)生翻折變形，即從凸出形狀變成凹入形狀，或者相反。由于發(fā)生這種翻折變形，便
使刮削器在非工作位置與工作位置之間移動(dòng)。當(dāng)雙金屬盤冷卻時(shí)，便發(fā)生翻折回去的變形，
從而發(fā)生刮削器在工作位置與非工作位置之間的移動(dòng)。 每個(gè)獨(dú)立的雙金屬盤最好與兩個(gè)或多個(gè)其本身鉸接固定在支架上的支承臂剛性 連接。由于該支承臂在獨(dú)立的雙金屬盤上的剛性連接部位上將采取與獨(dú)立雙金屬盤相同的形狀，故在翻折變形時(shí)支承臂的取向也將隨雙金屬盤的形狀的變化而變化。雙金屬盤發(fā)生 翻折變形時(shí)，支承臂也隨之一起變形。結(jié)果，在雙金屬盤和支承臂一起發(fā)生翻折變形時(shí)，刮 削器的跨接距離也會(huì)增大，從而形成在工作位置與非工作位置之間的足夠大的中間距離。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，打印機(jī)是一種熱熔打印機(jī)，其中的加熱器也可用于加熱刮 削裝置。這樣，其加熱器具有兩種功能除了加熱雙金屬盤外，還加熱刮削裝置，從而在沿打 印頭刮削時(shí)，可使熱熔打印墨汁保持液態(tài)以便將它刮去。 刮削裝置最好包括一個(gè)裝有至少一個(gè)刷子的夾持器，該夾持器用金屬制成，最好 用鋁制成。 上述加熱器可將夾持器加熱至墨汁熔化的溫度，最好為125t:左右。 上述清理裝置最好也具有檢測(cè)哪些噴頭或噴頭組需要清理的裝置，其中，控制器
可驅(qū)動(dòng)與上述檢測(cè)裝置相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使清理裝置進(jìn)入清理由上述檢測(cè)裝置選定的
幾個(gè)噴頭或噴頭組的工作位置。 本發(fā)明還涉及一種具有上面所述的一個(gè)或多個(gè)特征的清理裝置的打印機(jī)。


下面將參看附圖結(jié)合實(shí)例來說明本發(fā)明清理裝置的示范性的實(shí)施例。 圖1A 1E是用于選擇性清理熱熔打印機(jī)之打印頭的噴頭的清理裝置和進(jìn)行選擇
性清理步驟的典型實(shí)施例的透視圖； 圖2A和2B是更詳細(xì)和更完整地示出圖1A 1E的清理裝置中所用的獨(dú)立的刮削 器分別處于退回(未加熱)狀態(tài)和工作(加熱)狀態(tài)的透視圖； 圖3是帶有用于非選擇性清理熱熔打印機(jī)之打印頭的噴頭的刮削器的清理裝置 的透視圖，其中，上述的刮削器可通過雙金屬件式移動(dòng)機(jī)構(gòu)而在非工作位置與工作位置之 間移動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
圖1A示出的作為熱熔打印機(jī)的組成部分的裝置中，具有一個(gè)帶有噴頭3的打印頭 1，多個(gè)分別帶有彈性材料刷子42a g的刮削器40a g，和一個(gè)與上述打印頭1和刮削器 40a g工作連接的控制器80。該圖示出了所述裝置處于開始工作狀態(tài)。打印頭l(虛擬 地)細(xì)分為不同的可選擇地清理的區(qū)段2a g，每個(gè)部區(qū)段2a g具有許多噴頭3，為了 清晰起見，對(duì)每個(gè)區(qū)段2a g僅示出幾個(gè)按大比例放大的噴頭3，區(qū)段2f具有一些被堵塞 的噴頭4，區(qū)段2c具有多個(gè)在其周圍積聚有污物6的噴頭5，上述的噴頭4和5是需要清理 的噴頭。 打印頭1還具有用于顯示那些噴頭3需要清理的顯示器(圖1A E中未示出)， 該顯示器具有例如可記錄噴頭3管道內(nèi)的壓力波的壓電元件。上述顯示器通過連接導(dǎo)線81 與控制器80工作連接，以便對(duì)控制器80傳遞有關(guān)打印頭1中需要清理的噴頭的信息，在本 實(shí)施例中因而是噴頭4和5的信息。 打印頭1具有一個(gè)移動(dòng)平面7，在圖1A所示的開始位置上，該平面7的延伸使刷 子42a g與打字頭1之間不可能發(fā)生工作接觸。在平面7上移動(dòng)時(shí)，打字頭1移過刷子 42a g而不與之接觸。為了在平面7上移動(dòng)，打字頭1具有作動(dòng)和導(dǎo)引機(jī)構(gòu)(未示出)。打字頭1的作動(dòng)機(jī)構(gòu)由控制器80控制。 刮削器40a g(圖1A E僅示出其上表面)分別具有夾緊相應(yīng)刷子42a 42g 的金屬(鋁)夾持器41a 41g，每個(gè)刮削器40a 40g分別由控制器80控制，使垂直于 打印頭1的移動(dòng)平面7移動(dòng)從非工作位置移至工作位置，而反之亦然。在非工作位置上，當(dāng) 打字頭1在移動(dòng)平面7上移動(dòng)時(shí)，相關(guān)的刷子42a g與打字頭1不可能接觸，相關(guān)的刷子 42a g處于打字頭1上方一定距離處。在工作位置上，當(dāng)打字頭1在移動(dòng)平面7上移動(dòng) 時(shí)，相關(guān)的刷子42a g與打字頭1之間可以接觸。那么，相關(guān)的刷子42a g可以沿有關(guān) 區(qū)段2a g刮削以便進(jìn)行清理。 為了進(jìn)行清理作業(yè)，每個(gè)夾持器41a g具有一個(gè)相應(yīng)的由控制器80獨(dú)立控制的 加熱元件(見圖2)，因此，通過上述加熱元件以及相應(yīng)的夾持器41a g與相應(yīng)刷子42a g之間的熱傳導(dǎo)，每個(gè)加熱元件便可加熱相應(yīng)的刷子42a g。當(dāng)刷子42a g達(dá)到足夠高 的溫度時(shí)，便可使有關(guān)區(qū)段2a g上的墨汁在工作位置和與有關(guān)區(qū)段2a g相接觸時(shí)保 持液態(tài)，以便從打字頭1上除去。熱熔打印機(jī)用的墨汁在IO(TC左右將保持液態(tài)，通過加熱 器可使夾持器41a g加熱至約125°C 。 在圖1A所示的起始位置上，刮削器40a g中沒有一個(gè)被控制器80驅(qū)動(dòng)至工作位 置，所有的刷子42a g都處于非工作位置，顯示器通過連接導(dǎo)線81向控制器80顯示(如 箭頭85所示)噴頭4、5需要清理。 圖IB示出清理過程的第二步驟控制器80通過連接導(dǎo)線82驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的刮削器 40c和40f (如箭頭86所示)，結(jié)果，刮削器40c和40f從非工作位置移至工作位置，并通過 其相應(yīng)的加熱元件加熱夾持器41c和41f ，由于熱傳導(dǎo)，也使刷子42c和42f受到加熱，至 此，刮削器40c和40f已準(zhǔn)備好進(jìn)行清理作業(yè)，此時(shí)打印頭1沿移動(dòng)平面7相對(duì)移動(dòng)到刮削 器40上方。 圖1C示出打印頭1如何受其作動(dòng)機(jī)構(gòu)中的控制器80的驅(qū)動(dòng)而沿方向A在刮削器 40a 40g上方移動(dòng)。刷子42c處于與區(qū)段2c清理接觸狀態(tài)以便去除噴頭與周圍的污物 6，而刷子42f則處于與區(qū)段2f清理接觸的狀態(tài)以便將噴頭4刮削干凈。在刮削器40a g 上方的移動(dòng)是沿打印頭1的整個(gè)寬度或基本上整個(gè)寬度上進(jìn)行，故區(qū)段2c和2f沿其整個(gè) 表面(或基本上整個(gè)表面)被刮削干凈。 圖1D示出完成了圖1C所示的清理后的情況。噴頭4已清理干凈，噴頭5周圍的污 物6已去除?？刂破?0對(duì)刮削器40c和40f的驅(qū)動(dòng)已停止。結(jié)果，刮削器40c和40f返回 到其非工作位置，對(duì)夾持器41c和41f的加熱也已停止。打字頭1可能處于刮削器40a g的另一側(cè)，而不是圖1A和IB所示的這一側(cè)。 圖IE最終示出打字頭1受傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的控制器80的驅(qū)動(dòng)從圖ID所示狀態(tài)移回 至圖IA所示的起始位置的情況。 采用上述的清理裝置和清理方法，無論是打字頭1的磨損和刷子42a 42g的磨 損都限制在最小程度。 圖2A和2B更詳細(xì)地更完整地示出由圖1A IE部分地示出的獨(dú)立的刮削器40。 該刮削器40具有一個(gè)刷子42、一個(gè)夾持器41、一個(gè)與可由控制器80驅(qū)動(dòng)的電源相連接的 加熱元件43、和一個(gè)與兩個(gè)帶有相應(yīng)端部47、48的桿件45、46剛性連接的雙金屬(層壓的) 盤44，上述端部47、48可繞固定在立柱11上的銷軸IO而鉸接，上述立柱11牢牢固定在打印機(jī)的基座12上，所以刮削器40獨(dú)立且鉸接地固定在打印機(jī)機(jī)架上。夾持器41由兩部分 50和51組成，這兩個(gè)部分50和51通過螺釘52擰緊在一起而夾緊刷子42、加熱元件43可 通過熱傳導(dǎo)加熱夾持器41、刷子42和雙金屬盤44，關(guān)于加熱刷子42的作用上面已結(jié)合圖 1討論過。 如圖2B所示，當(dāng)加熱元件43將雙金屬盤44加熱到規(guī)定的溫度時(shí)，雙金屬盤44便 發(fā)生翻折變形。由于桿件45、46與雙金屬盤44剛性連接，故雙金屬盤44發(fā)生翻折變形時(shí)， 它們將隨盤44的取向而動(dòng)作，也發(fā)生翻折，由于它們的端部47、48在軸銷IO上局部地鉸接 在打印機(jī)機(jī)架上，故容易發(fā)生上述翻折。雙金屬盤44和與之相連接的桿件45、46的接頭發(fā) 生翻折的結(jié)果是刮削器40從非工作位置移動(dòng)到工作位置，當(dāng)圖2B所示的裝置冷卻時(shí)，雙金 屬盤44和桿件45， 46將發(fā)生翻回變形，從而使刮削器40從工作位置返回到圖2A所示的非 工作位置。為此，只要斷開加熱元件43的電源便可以了。 上述加熱元件43是由圖1A E所示的控制器80單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)刮削器40的作動(dòng) 件，起動(dòng)加熱元件43后，既可按要求加熱刷子42，又可按要求使刮削器40從非工作位置移 動(dòng)到工作位置。因此就不必要設(shè)置用于移動(dòng)刮削器40的帶有傳動(dòng)齒輪或類似機(jī)構(gòu)的馬達(dá)。 采用雙金屬盤44是可靠的，工作上是安全的，并且所需的維修工作量極少。
圖3示出一種用刮削器60非選擇地清理熱熔打印機(jī)的打印頭90之噴頭93的裝 置，其中的刮削器60通過雙金屬盤64的作動(dòng)可在非工作位置與工作位置之間移動(dòng)。圖3 示出刮削器60處于工作狀態(tài)，當(dāng)刷子62移動(dòng)到打字頭90的上方時(shí)，便與打字頭90的噴頭 表面相接觸，在圖3所示的位置上，刮削器60處于通過打字頭90的上端的狀態(tài)。上述刮削 器60僅僅是清理裝置的刮削器，并與控制器100相連接。打字頭90的作動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出) 也與控制器IOO相連接。該圖中，為了清晰起見，也僅僅高度放大地示出打字頭90的幾個(gè) 噴頭93。刮削器60的結(jié)構(gòu)和工作原理與結(jié)合圖2A和2B示出的和說明的刮削器是一樣的， 只是在本實(shí)施例中不是選擇性地清理的打字頭某些區(qū)段。刮削器60沿縱長方向B刮削打 字頭90，便可在一次作業(yè)中清理打字頭90的所有噴頭表面。應(yīng)當(dāng)明白，上述的打字頭和刮 削器的移動(dòng)是彼此相對(duì)移動(dòng)。
權(quán)利要求
一種用于清理打印機(jī)之打印頭的噴頭的清理裝置，包括打印頭的刮削裝置、一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)以便使上述刮削裝置在打印頭的清理它的路徑內(nèi)的工作位置與打印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動(dòng)的控制器，其中，上述的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與刮削器相連接的雙金屬件和加熱該雙金屬件的加熱器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的清理裝置，其特征在于，上述的打印機(jī)是熱熔打印機(jī)，其中的加熱 器也可用于加熱刮削裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的清理裝置，其特征在于，上述刮削裝置包括一個(gè)裝有至少一個(gè)刷 子的夾持器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的清理裝置，其特征在于，上述夾持器由金屬制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的清理裝置，其特征在于，上述夾持器由鋁制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的清理裝置，其特征在于，上述加熱器可將夾持器加熱到墨汁的熔 化溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的清理裝置，其特征在于，設(shè)有用以檢測(cè)哪些噴頭或噴頭組需要清 理的檢測(cè)裝置，其中，上述控制器適于驅(qū)動(dòng)與上述檢測(cè)裝置相關(guān)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便使清理裝 置進(jìn)入由上述檢測(cè)裝置所選定的一些噴頭或噴頭組的工作位置。
8. —種設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求1的清理裝置的打印機(jī)。
全文摘要
一種用于清理打印機(jī)之打印頭的噴頭的裝置，包括刮削裝置、一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)以便使上述刮削裝置在打印頭的清理它的路徑內(nèi)的工作位置與打印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動(dòng)的控制器，其中，上述的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與刮削器相連接的雙金屬件和加熱該雙金屬件的加熱器。
文檔編號(hào)B41J2/175GK101786378SQ201010143
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2004年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者A·J·J·范格爾文 申請(qǐng)人:奧西-技術(shù)有限公司